Ć wiczenie 9 SILNIK TRÓJFAZOWY ZWARTY



Podobne dokumenty
Ć wiczenie 17 BADANIE SILNIKA TRÓJFAZOWEGO KLATKOWEGO ZASILANEGO Z PRZEMIENNIKA CZĘSTOTLIWOŚCI

PRACOWNIA ELEKTRYCZNA Sprawozdanie z ćwiczenia nr

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

POLITECHNIKA OPOLSKA

EA3 Silnik komutatorowy uniwersalny

SILNIK INDUKCYJNY KLATKOWY

SILNIK INDUKCYJNY KLATKOWY

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

Silniki indukcyjne. Ze względu na budowę wirnika maszyny indukcyjne dzieli się na: -Maszyny indukcyjne pierścieniowe. -Maszyny indukcyjne klatkowe.

Wykład 2 Silniki indukcyjne asynchroniczne

Politechnika Wrocławska Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych. Materiał ilustracyjny do przedmiotu. Maszyny elektryczne P OL

2. Trójfazowe silniki prądu przemiennego

Pracownia Automatyki i Elektrotechniki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 5. Analiza pracy oraz zasada działania silników asynchronicznych

Politechnika Wrocławska Instytut Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych. Materiał ilustracyjny do przedmiotu. Maszyny elektryczne P OL

PRĄDNICE I SILNIKI. Publikacja współfinansowana ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki. Opracował: Mgr inż. Marek Staude

Silnik indukcyjny - historia

LABORATORIUM PRZETWORNIKÓW ELEKTROMECHANICZNYCH

Metrologia: miary dokładności. dr inż. Paweł Zalewski Akademia Morska w Szczecinie

BADANIE JEDNOFAZOWEGO SILNIKA ASYNCHRONICZNEGO Strona 1/5

Ćwiczenie 7. BADANIE SILNIKÓW INDUKCYJNYCH STANOWISKO I. Badanie silnika przy stałej częstotliwości (50 Hz)

Nr programu : nauczyciel : Jan Żarów

Badanie silnika indukcyjnego jednofazowego i transformatora

Instalacje i Urządzenia Elektryczne Automatyki Przemysłowej. Modernizacja systemu chłodzenia Ciągu Technologicznego-II część elektroenergetyczna

Maszyna indukcyjna jest prądnicą, jeżeli prędkość wirnika jest większa od prędkości synchronicznej, czyli n > n 1 (s < 0).

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Z WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW

Trójfazowe silniki indukcyjne. 1. Wyznaczenie charakterystyk rozruchowych prądu stojana i momentu:

Zasilanie budynków użyteczności publicznej oraz budynków mieszkalnych w energię elektryczną

Ćwiczenie: "Silnik indukcyjny"

BADANIE SILNIKA INDUKCYJNEGO

Wykład 2. Tabliczka znamionowa zawiera: Moc znamionową P N, Napięcie znamionowe uzwojenia stojana U 1N, oraz układ

KATEDRA ENERGOELEKTRONIKI I ELEKTROENERGETYKI

LABORATORIUM INŻYNIERII CHEMICZNEJ, PROCESOWEJ I BIOPROCESOWEJ. Ćwiczenie nr 16

Artykuł techniczny CVM-NET4+ Zgodny z normami dotyczącymi efektywności energetycznej

BADANIE PRĄDNIC TACHOMETRYCZNYCH

Silniki prądu przemiennego

Maszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W10) Szkoły Policealnej Zawodowej.

4. PRZEKŁADNIKI PRĄDOWE I NAPIĘCIOWE

Na podstawie uproszczonego schematu zastępczego silnika w stanie zwarcia (s = 1) określamy:

SILNIKI ASYNCHRONICZNE (INDUKCYJNE) KLATKOWE I PIERŚCIENIOWE

Wpływ warunków eksploatacji pojazdu na charakterystyki zewnętrzne silnika

Badanie trójfazowych maszyn indukcyjnych: silnik klatkowy, silnik pierścieniowy

Maszyny Elektryczne i Transformatory Kolokwium dodatkowe w sesji poprawkowej st. n. st. sem. III (zima) 2011/2012

ELEKTROTECHNIKA I ELEKTRONIKA

Wykład 1. Serwonapęd - układ, którego zadaniem jest pozycjonowanie osi.

Opracował: mgr inż. Marcin Wieczorek

Silniki synchroniczne

I. Cel ćwiczenia. II. Program ćwiczenia SPRAWDZANIE LICZNIKÓW ENERGII ELEKTRYCZNEJ

POMIARY MOCY (OBWODY JEDNO- I TRÓJFAZOWE). POMIARY PRĄDÓW I NAPIĘĆ W OBWODACH TRÓJFAZOWYCH

Zakład Zastosowań Elektroniki i Elektrotechniki

Zespół Szkół Technicznych im. J. i J. Śniadeckich w Grudziądzu

KATEDRA TECHNIK WYTWARZANIA I AUTOMATYZACJI. Obróbka skrawaniem i narzędzia

TRANZYSTORY POLOWE JFET I MOSFET

EA3. Silnik uniwersalny

PRACOWNIA ELEKTRYCZNA I ELEKTRONICZNA. Zespół Szkół Technicznych w Skarżysku-Kamiennej. Sprawozdanie

Badanie trójfazowego silnika indukcyjnego klatkowego

Politechnika Poznańska

Temat: ŹRÓDŁA ENERGII ELEKTRYCZNEJ PRĄDU PRZEMIENNEGO

I. Podstawowe wiadomości dotyczące maszyn elektrycznych

Data oddania sprawozdania BADANIA ODBIORNIKÓW TRÓJFAZOWYCH

Ćwiczenie nr 4. Badanie filtrów składowych symetrycznych prądu i napięcia

(1) gdzie I sc jest prądem zwarciowym w warunkach normalnych, a mnożnik 1,25 bierze pod uwagę ryzyko 25% wzrostu promieniowania powyżej 1 kw/m 2.

Przetworniki Elektromaszynowe st. n.st. sem. V (zima) 2016/2017

X X. Rysunek 1. Rozwiązanie zadania 1 Dane są: impedancje zespolone cewek. a, gdzie a = e 3

9 Rozruch i hamowanie silników asynchronicznych trójfazowych

Maszyny elektryczne. Materiały dydaktyczne dla kierunku Technik Optyk (W12) Kwalifikacyjnego kursu zawodowego.

SPIS TREŚCI CZEŚĆ ELEKTRYCZNA 1. PODSTAWA OPRACOWANIA 2. PRZEDMIOT OPRACOWANIA 3. ZAKRES OPRACOWANIA 4. OPIS TECHNICZNY 5.

W3 Identyfikacja parametrów maszyny synchronicznej. Program ćwiczenia:

Układy rozruchowe silników indukcyjnych klatkowych

Technik elektryk 311[08] Zadanie praktyczne

Rozwój sterowania prędkością silnika indukcyjnego trójfazowego

AUDYT SYSTEMU GRZEWCZEGO

Ćwiczenie nr.13 Pomiar mocy czynnej prądu trójfazowego

st. stacjonarne I st. inżynierskie, Energetyka Laboratorium Podstaw Elektrotechniki i Elektroniki Ćwiczenie nr 4 OBWODY TRÓJFAZOWE

Ćwiczenie EA4 Silniki indukcyjne jednofazowe małej mocy i mikrosilniki

Maszyny Elektryczne i Transformatory st. n. st. sem. III (zima) 2018/2019

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Kompensacja mocy biernej

Pracownia Automatyki Katedry Tworzyw Drzewnych Ćwiczenie 10 str.1/2 ĆWICZENIE 10

Ćwiczenie M-2 Pomiar mocy

Wyznaczenie parametrów schematu zastępczego transformatora

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Laboratorium z Elektrotechniki z Napędami Elektrycznymi

Rdzeń stojana umieszcza się w kadłubie maszyny, natomiast rdzeń wirnika w maszynach małej mocy bezpośrednio na wale, a w dużych na piaście.

Ćw 1. Klinowe przekładnie pasowe podczas ich eksploatacji naraŝone są na oddziaływanie róŝnorodnych czynników, o trudnej do

PODSTAWY OPRACOWANIA WYNIKÓW POMIARÓW Z ELEMENTAMI ANALIZY NIEPEWNOŚCI POMIAROWYCH

Rozkład materiału z przedmiotu: Urządzenia elektryczne i elektroniczne

transformatora jednofazowego.

ZASTOSOWANIE SILNIKÓW O DUśEJ SPRAWNOŚCI DO NAPĘDÓW WENTYLATORÓW MŁYNOWYCH

Ćwiczenie: "Obwody ze sprzężeniami magnetycznymi"

Ćwiczenie M 1 - protokół. Badanie maszyn prądu stałego: silnika bocznikowego i prądnicy obcowzbudnej

MASZYNY ELEKTRYCZNE. Wprowadzenie. Podział maszyn elektrycznych (rodzaj prądu): Podstawowe części składowe maszyn elektrycznych:

Badanie trójfazowego silnika indukcyjnego pierścieniowego

Ć w i c z e n i e 4 OBWODY TRÓJFAZOWE

LABORATORIUM PODSTAW ELEKTROTECHNIKI Badanie transformatora jednofazowego

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki. Opracował: Mgr inż. Marek Staude

Struktura czasowa stóp procentowych (term structure of interest rates)

W stojanie (zwanym twornikiem) jest umieszczone uzwojenie prądu przemiennego jednofazowego lub znacznie częściej trójfazowe (rys. 7.2).

Zakład Zastosowań Elektroniki i Elektrotechniki

Charakterystyka rozruchowa silnika repulsyjnego

INSTRUKCJA NR 06-2 POMIARY TEMPA METABOLIZMU METODĄ TABELARYCZNĄ

GEIGER-GJ56..e z elektronicznym układem wyłączania krańcowego dla żaluzji i żaluzji zewnętrznych

Transkrypt:

145 Ć wiczeie 9 SILNIK TRÓJFAZOWY ZWARTY 1. Wiadomości ogóle 1.1. Ogóla budowa Siliki asychroicze trójfazowe, dzięki swoim zaletom ruchowym, prostocie kostrukcji, łatwej obsłudze są powszechie stosowae w apędach przemysłowych i roliczych. Silik taki składa się ze stojaa i ułożyskowaego wirika. Stoja to sprasoway pakiet blach ze stali elektrotechiczej prądicowej uformoway w postaci wydrążoego walca z wyciętymi a wewętrzej części żłobkami i osadzoy sztywo w kadłubie silika ajczęściej odlewaym z żeliwa. W żłobkach umieszczoe są trzy uzwojeia fazowe, rozmieszczoe symetryczie a obwodzie. Początki U,V,W i końce x, y, z poszczególych uzwojeń fazowych wyprowadzoe są a tabliczkę zaciskową. Odpowiedie rozmieszczeie początków i końców a tabliczce zaciskowej silika (rys.9.1) ułatwia kojarzeie uzwojeń fazowych stojaa w gwiazdę lub w trójkąt. Rys.9.1. Tabliczka zaciskowa silika asychroiczego trójfazowego: a) rozmieszczeie a tabliczce początków i końców uzwojeń stojaa, b) przyłączeie silika do sieci przy skojarzeiu uzwojeń w gwiazdę, c) przyłączeie silika do sieci przy skojarzeiu uzwojeń w trójkąt Wirik silika to rówież odpowiedio sprasoway i osadzoy sztywo a wale pakiet blach prądicowych z aciętymi a zewętrzej części żłobkami. Żłobki wirika i połączeia czołowe są zazwyczaj zalewae alumiium. Pręty w żłobkach 1 połączoe pierścieiami 2 tworzą tzw. klatkę - rys.9.2 stąd też azwa silik asychroiczy zwarty (pręty w żłobkach są trwale zwarte pierścieiami czołowymi). Rys.9.2. Klatka wirika silika asychroiczego zwartego

146 Siliki asychroicze z wirikiem zwartym o żłobkach ormalych (rys.9.3a) charakteryzują się dużymi prądami rozruchowymi I r = 55, 75, I oraz posiadają stosukowo małe momety rozruchowe ( M r 08, M ) i dlatego budowae są a małe moce (do kilku kilowatów). Przy większych mocach wiriki tych silików są zaopatrzoe w głębokie żłobki - silik głębokożłobkowy (rys.9.3b) lub w dwie klatki - silik dwuklatkowy (rys.9.3c) przez co uzyskuje się zmiejszeie prądu rozruchowego i powiększeie mometu rozruchowego. Rys.9.3. Żłobki wirika silika klatkowego: a) żłobek ormaly; b) żłobek głęboki; c) żłobek dwuklatkowy 1.2. Zasada działaia Trójfazowe uzwojeie stojaa skojarzoe w gwiazdę lub w trójkąt zasilae z sieci trójfazowej wytwarza wirujące pole magetycze, którego prędkość obrotowa względem stojaa wyraża się wzorem f s = 60 1 p (9.1) gdzie: f - częstotliwość apięcia zasilającego, Hz, p - liczba par bieguów magetyczych uzwojeń stojaa, s- obroty pola wirującego, obr/mi. Wirujące pole magetycze przeciające pręty klatki wirika idukuje w ich siły elektromotorycze E 2 (reguła prawej dłoi), które powodują przepływ przez te pręty prądu (pręty wirika poprzez pierścieie czołowe tworzą obwody zamkięte). Wzajeme oddziaływaie prądu I 2 w prętach klatki i wirującego pola magetyczego a siebie, daje momet apędowy (reguła lewej dłoi), który powoduje obrót wirika w kieruku wirowaia pola magetyczego. gdzie: C M - stała wyikająca z daych kostrukcyjych, ϕ 2 - opóźieie prądu wirika I 2 względem E 2, Φ - strumień magetyczy, I - prąd w prętach klatki wirika. 2 M = CMΦI 2 cosϕ 2 (9.2) Wartość strumieia Φ jest warukowaa wartością apięcia fazowego uzwojeń stojaa U1f Φ 444, fz k 1 q1 gdzie: k q1 - wypadkowy współczyik uzwojeń stojaa. (9.3)

147 Momet elektromagetyczy wytwarzay przez silik jest w przybliżeiu proporcjoaly do kwadratu apięcia zasilającego: M CU 2 (9.4) Silik asychroiczy wytwarza momet apędowy tylko wówczas, jeśli obroty wirika są miejsze od obrotów pola wirującego s. Wówczas występuje przeciaie prętów klatki wirika przez wirujące pole magetycze i pojawia się w prętach wirika E 2 a pod jej wpływem I 2. Opóźiaie się wirika względem wirującego pola magetyczego azywa się poślizgiem, który wyraża się zależością s = s % 100% (9.5) Poślizg w silikach asychroiczych w warukach zamioowych zasilaia i obciążeia wyosi kilka procet. Prędkość obrotowa wirika w zależości od poślizgu; s 60f1 = s ( 1 s) = ( 1 s) (9.6) p 1.3. Rozruch silika Pierwszy momet włączeia silika do sieci a więc początek rozruchu ( = 0) charakteryzują; Ir - prąd rozruchowy, Mr - momet rozruchowy. Prąd rozruchowy powiie być możliwie mały by poprzez chwilowe obiżeie apięcia w sieci ie zakłócić pracy iych odbiorików, szczególie wrażliwych a zmiay apięcia. Momet rozruchowy powiie być możliwie duży, większy od mometu oporowego maszyy apędzaej, aby w ogóle silik ruszył z jedej stroy, z drugiej zaś by czas rozruchu był możliwie ajkrótszy. Powszechie stosowae są dwa rodzaje rozruchów silików z wirikiem zwartym; rozruch bezpośredi, rozruch za pomocą przełączika /. 1.3.1. Rozruch bezpośredi Do uzwojeń stojaa doprowadza się apięcie zamioowe. Silik w tym przypadku wytwarza ajwiększy momet rozruchowy, ale pobiera z sieci ajwiększy prąd rozruchowy, który w zależości od budowy wirika może wyosić od 4 7,5 I. W sieciach odbiorczych, z uwagi a spadek apięcia, dopuszcza się rozruch bezpośredi silików o mocy do 4 kw. W sieciach wewątrzzakładowych, bezpośredio mogą być uruchamiae siliki o większych mocach, gdyż moce trasformatorów są duże a odciki sieci elektryczej krótkie.

148 1.3.2. Rozruch za pomocą przełączika / Rozruch silika asychroiczego zwartego za pośredictwem przełączika być stosoway przy spełieiu astępujących kryteriów: / może 1. U = U f si l ika p sieci, 2. M r M op Pierwszy waruek ozacza, że apięcie zamioowe uzwojeia fazowego silika (z uzwojeiami połączoymi w trójkąt) odpowiada apięciu przewodowemu sieci zasilającej. W warukach przemysłowych są zazwyczaj sieci trójfazowe o apięciu 380/220 V. Silik o apięciu 380 V - w takiej sieci może być uruchamiay przez przełączik /, atomiast silik o apięciu 220/380 V może pracować tylko przy skojarzeiu uzwojeń stojaa w gwiazdę a więc ie może być uruchamiay przez przełączik /. Rys.9.4. Charakterystyka apięciowo-prądowa biegu jałowego silika asychroiczego zwartego Prąd magesujący potrzeby a wytworzeie strumieia odpowiadającego zwiększoemu apięciu do 380 V (9,3) zgodie z rys.9.4 przekroczy kilkuastokrotą wartość prądu zamioowego. Przez zastosowaie przełączika gwiazda-trójkąt uzyskuje się trzykrote zmiejszeie prądu rozruchowego pobieraego z sieci, ale jedocześie maleje trzykrotie momet rozruchowy. Stosowaie rozruchu za pomocą przełączika / umożliwia stosowaie silików o większych mocach. Np., dla zabezpieczeia o prądzie bezpieczika I b = 20 A możliwy jest rozruch bezpośredi silików o mocach do 4 Kw, atomiast do 7,5 kw z zastosowaiem przełączika /. 1.4. Bieg jałowy Uzwojeie stojaa jest zasilae apięciem zamioowym, atomiast wał silika jest ieobciążoy. Silik pobiera z sieci prąd Io azyway prądem biegu jałowego, który z uwagi

149 a dużą szczelię powietrzą pomiędzy stojaem a wirikiem jest dość zaczy i wyosi około 0,5 I. Moc czya P o pobieraa przez silik z sieci pokrywa straty mechaicze, straty w stali obwodu magetyczego i straty w uzwojeiach. Obroty wirika przy biegu jałowym są tylko iezaczie iższe od obrotów pola wirującego (poiżej 0,2%). 1.5. Obciążeie silika Uzwojeie stojaa zasilae jest apięciem zamioowym, wał silika obciążoy mometem oporowym. Przy zmiaach obciążeia a wale silik samoczyie dostosowuje momet apędowy do mometu oporowego poprzez zmiaę prędkości obrotowej wirika. Silik pobiera z sieci moc pozorą S: która decyduje o stopiu obciążeia liii zasilającej silik. Składowa czya P 1 mocy pozorej S: S = 3 UI, (9.7) P = Scosϕ = UIcosϕ 1 3 (9.8) pokrywa zapotrzebowaie a moc P a wale silika oraz straty mocy P w samym siliku. Moc P a wale silika w zależości od mometu M i prędkości obrotowej wyosi: gdzie: P - W; M - N m; - obr/s ; ω - rad/s. Moc biera Q: P= ωm = 2 πm (9.9) Q= Ssiϕ= 3UIsi ϕ, (9.10) charakteryzuje wytwarzae w siliku pole magetycze warukujące jego pracę. Moc biera iezaczie wzrasta wraz ze wzrostem obciążeia silika. Dlatego współczyik mocy cosϕ: P cosϕ = = S P 1 1, (9.11) 2 2 P + Q jest warukoway przede wszystkim stopiem obciążeia silika. Najmiejszą wartość posiada przy biegu jałowym (cosϕ 0 = 0,1 0,3). Należy zatem uikać pracy silika biegącego luzem lub pracującego z iewielkim obciążeiem, gdyż to powoduje zmiejszeie stopia wykorzystaia urządzeń przesyłowych i zwiększeie strat sieciowych. Sprawość silika jako stosuek mocy a jego wale do mocy czyej pobieraej z sieci 1 η= P P 1 (9.12) zależy rówież od obciążeia. Przy biegu jałowym η = 0.

150 Podstawową charakterystyką ruchową silika jest charakterystyka mechaicza przedstawiająca zależość mometu apędowego M w fukcji prędkości obrotowej wirika : M = f(), przy zamioowym apięciu zasilaia (rys.9.5). Momet maksymaly M max jaki silik jest w staie wytworzyć jest zaczie większy od mometu zamioowego M, którym silik może być długotrwale obciążoy. Wyrażeie M pm = max M (9.13) azywa się przeciążalością mechaiczą która dla silików zwartych wyosi 1,8 3. Zapas mometu apędowego zapewia silikowi stabilą pracę w przypadku pojawieia się chwilowych przeciążeń. Długotrwała jedak praca silika przy momecie większym od mometu zamioowego jest iedopuszczala z uwagi a możliwość przegrzaia izolacji uzwojeń i uszkodzeń termiczych silika. Rys.9.5. Charakterystyka mechaicza silika asychroiczego 1.6. Praca ieaturala Uzwojeia stojaa połączoe w gwiazdę są zasilae apięciem zamioowym odpowiadającym połączeiu tych uzwojeń w trójkąt a wał silika jest obciążoy takim mometem oporowym, który ie powoduje przeciążeia prądowego uzwojeń (przełączik / pozostawioy w pozycji ). Napięcie fazowe silika w takim przypadku jest 3 razy miejsze od apięcia zamioowego. Zgodie z zależością (9.3) w takim samym stopiu maleje wartość strumieia magetyczego Φ. Zakładając wykorzystaie prądowe uzwojeń, zgodie z zależością M = CMΦI 2 cosϕ 2 momet wytwarzay przez silik będzie rówież 3 razy miejszy w porówaiu z mometem zamioowym. Charakterystykę mechaiczą tak pracującego silika uwzględiając związek (9.4) przedstawioo a rys.9.6. Moc a wale silika: P = 2 π M, (9.14)

151 uwzględiając iezacze zmiejszeie prędkości obrotowej wirika (rys.9.6) maleje do około połowy mocy zamioowej. W takiej samej proporcji maleje moc biera Q pobieraa przez silik z sieci, co korzystie wpływa a współczyik mocy cosϕ i obciążalość liii zasilającej silik. Te rodzaj pracy silika jest często stosoway w apędach obrabiarkowych, jak też powiie być stosoway w apędach roliczych, gdzie a ogół jede silik jest wykorzystyway do apędu szeregu maszy różiących się bardzo zaczym zapotrzebowaiem mocy. Rys.9.6. Praca ieaturala silika asychroiczego zwartego a tle jego charakterystyki mechaiczej aturalej Praca ieaturala może być stosowaa jeżeli moc maszyy roboczej ie przekracza połowy mocy zamioowej silika. 1.7. Regulacja prędkości obrotowej W silikach asychroiczych zwartych zgodie z (9.6) obroty wirika moża regulować przez: 1) zmiaę częstotliwości apięcia zasilającego, 2) zmiaę liczby par bieguów magetyczych uzwojeia stojaa. Z uwagi a stałą częstotliwość sieciową (50 Hz) do regulacji obrotów przez zmiaę częstotliwości wykorzystuje się przetworice maszyowe a ostatio coraz częściej przetworice tyrystorowe (falowiki). W drugim sposobie regulacji obrotów, uzwojeie stojaa wykouje się jako przełączale a dwie róże liczby par bieguów. Uzwojeie każdej fazy składa się z dwóch połówek, które moża łączyć szeregowo lub rówolegle (rys.9.7). Przy połączeiu rówoległym uzyskuje się skojarzeie w tzw. podwóją gwiazdę - obroty większe, przy połączeiu szeregowym uzyskuje się skojarzeie w trójkąt - obroty miejsze.

152 Rys.9.7. Uzwojeia stojaa silika dwubiegowego: a) podwója gwiazda - szybkie obroty; b) trójkąt - wole obroty. 1.8. Zmiaa kieruku obrotów Zmiaę kieruku wirowaia wirika w silikach asychroiczych trójfazowych uzyskuje się przez skrzyżowaie dwóch przewodów fazowych zasilających uzwojeie stojaa (rys.9.8). Rys.9.8. Zasilaie silika asychroiczego: a) dla obrotów w prawo; b) dla obrotów w lewo. W przypadku stosowaia do rozruchu silika przełączika / ie wolo krzyżować przewodów pomiędzy silikiem a przełączikiem, atomiast moża a zasileiu do przełączika. 1.9. Dae zamioowe silika Na tabliczkach umieszczaych a silikach produkcji krajowej podawae są astępujące dae: typ - p. SZJe 24b, moc a wale - p. 2,2 kw, apięcie zamioowe - p. 220/380 V, prąd zamioowy - p. 8,6/5 A, prędkość obrotowa wirika, sprawość η i współczyik mocy cosϕ odpowiadające zamioowym warukom pracy, częstotliwość, rodzaj pracy (ciągła, dorywcza, przerywaa), wytwórca i umer fabryczy. Z katalogów silików moża uzyskać poadto takie dae jak: I r / I ; M r / M oraz przeciążalość mometem M max / M.

153 2. Wykoaie ćwiczeia 2.1. Dae zamioowe badaego silika Należy zapozać się z tabliczką zaciskową oraz tabliczką daych zamioowych. Podstawowe dae silika zestawić w tabeli 9.1. Momet zamioowy M, moc bierą Q oraz poślizg s dla zamioowych waruków pracy silika obliczyć korzystając z zależości podaych w p.9.1. Tabela 9.1. Typ P U I cosϕ η Ir/I Mr/M Mmx/M M Q s kw V A obr/mi - % - - - N m var % 2.2. Próba zwarcia pomiarowego Próba zwarcia ma a celu wyzaczeie prądu rozruchowego i mometu rozruchowego. Próbę przeprowadzamy dla obu układów połączeń uzwojeń stojaa tj. w gwiazdę i w trójkąt, przy zahamowaym wiriku hamulcem Proy'ego przy obiżoych apięciach astawiaych autotrasformatorem ale takich, przy których prądy uzyskają wartości zamioowe. W tym i w astępych puktach ćwiczeia wykorzystamy układ pomiarowy przedstawioy a rys.9.9. Wyiki pomiarów i obliczeń zestawić w tabeli 9.2. W obliczeiach korzystamy z zależości: I r U 1 U = Iz, Mr = D( F1 F2)( U 2 U z gdzie: U - apięcie zamioowe odpowiadające połączeiu uzwojeń stojaa w trójkąt, U z - apięcie zasilające silik w czasie próby, I z - prąd pobieray przez silik w czasie próby, F1, F 2 - wskazaia dyamometrów, (1 kg = 9,81 N), D - średica koła pasowego hamulca. z 2 ) Q t - wyłączik tablicowy, Q b - odłączik bezpieczeństwa a stole laboratoryjym. Rys.9.9. Układ pomiarowy do badań silika asychroiczego zwartego

154 Tabela 9.2. D =... m; U =... V; I =... A Połączeie Pomiary Obliczeia uzwojeń U z I z F 1 F 2 I r M r I r /I r I r /I M r /M r M r /M stojaa V A kg kg A N m - - - - w gwiazdę w trójkąt 2.3. Próba rozruchu bezpośrediego i zmiaa kieruku wirowaia Próbę rozruchu bezpośrediego silika przeprowadzamy dla obu skojarzeń uzwojeń stojaa, przy apięciu zamioowym odpowiadającym połączeiu w trójkąt, przy odhamowaym wiriku. W tym celu astawiamy a wyjściu autotrasformatora wymagaą wartość apięcia. Przy zamkiętym wyłącziku Q (rys.9.9) boczikującym amperomierz A i watomierz W, celem ochroy tych mierików przed przeciążeiem prądowym, wyłączikiem Q b podajemy apięcie a silik. Pomiar powtórzyć 3-krotie dla obu skojarzeń. Prąd rozruchowy odczytujemy z amperomierza Ar współpracującego z przekładikiem prądowym w momecie gdy wskazówka mierika uzyska maksymale odchyleie. Wyiki pomiarów i obliczeń zestawić w tabeli 9.3. Tabela 9.3. U =... V; I =... A Połączeie w Połączeie w I rśr I rśr Lp. I Ar ϑ i I r I rśr I Ar ϑ i I r I rśr I rśr I A - A A A - A A - - 1 2 3 ϑ i = I 1 / I2 - przekładia przekładika prądowego. Dla uzyskaia zmiay kieruku wirowaia, zgodie z p. 1.8, skrzyżować dwa przewody fazowe a przełącziku /. Wykoać rozruch sprawdzający. 2.4. Porówaie wielkości charakteryzujących rozruch Porówaie wyików charakteryzujących rozruch silika, uzyskae z próby zwarcia pomiarowego i z próby rozruchu bezpośrediego z daymi zamioowymi zestawić w tabeli 9.4. Przeprowadzić dyskusję wyików uzyskaych z próby zwarcia pomiarowego i próby rozruchu bezpośrediego w odiesieiu do daych zamioowych. Zwrócić szczególą uwagę a odczyt prądu rozruchowego przy próbach rozruchu bezpośrediego silika. Tabela 9.4.

155 Dae zamioowe Próba zwarcia Próba rozruchu I r / I r I r / I M r / M 2.5. Charakterystyka apięciowo-prądowa biegu jałowego Zmieiając apięcie zasilające silik z uzwojeiami stojaa połączoymi w trójkąt od Umi 100V, przy którym silik już uzyskuje obroty ustaloe, do Umax przy którym prąd I 0 = 1,1 1,2 I, dokoać około 8 puktów pomiarowych. Wyiki pomiarów zestawić w tabeli 9.5. Tabela 9.5. U I 0 V A Na podstawie wyików pomiarów wykreślić charakterystykę U = f(i 0 ). Z charakterystyki U = f(i 0 ) odczytać I 0 dla apięcia U = U oraz wartość apięcia U', przy którym I 0 = I. Obliczyć: I dla U I = 0 0% 100% I U dla I0 = I U % = 100% U Przeprowadzić dyskusję otrzymaych wyików. 2.6. Próba obciążeia Próbę obciążeia silika przeprowadzić dla połączeia uzwojeń stojaa w trójkąt, przy apięciu zamioowym astawioym autotrasformatorem. Zmieiając obciążeie silika hamulcem Proyego (hamulec taśmowy) w graicach od prądu I 0 (bieg jałowy) do prądu I = 1,1 1,2 I dokoać około 6 puktów pomiarowych. Wyiki pomiarów i obliczeń zestawić w tabeli 9.6. Poszczególe wielkości zamieszczoe w tabeli 9.6 obliczać z zależości podaych w poprzedich p. ćwiczeia. Na podstawie wyików uzyskaych z pomiarów i obliczeń ależy a jedym rysuku wykreślić charakterystyki: I, cosϕ, η,, Q = f(p). Na podstawie sporządzoych wykresów ależy dla I = I określić wartości: P,, cosϕ, η, Q i porówać te wartości z daymi zamioowymi (tabela 9.7). Przeprowadzić dyskusję otrzymaych wyików.

156 Tabela 9.6. Pomiary Obliczeia Lp. I P w F 1 F 2 P 1 F M P cosϕ η s Q A W KG KG obr/mi W N N m W - % % var P=3P ; F= F F ; M= 1 2 D F. w 1 2 Tabela 9.7. I P cosϕ η Q Dae A W obr/mi - % var z tabliczki zamioowej z pomiarów 2.7. Praca ieaturala Silik z uzwojeiami stojaa połączoymi w gwiazdę zasilamy apięciem rówym apięciu zamioowemu dla połączeia uzwojeń w trójkąt. Hamulcem taśmowym obciążamy silik tak, by prąd pobieray z sieci uzyskał wartość prądu zamioowego odpowiadającego połączeiu uzwojeń w gwiazdę. Wyiki pomiarów i obliczeń zestawić w tabeli 9.8. Z charakterystyk wyzaczoych w p.2.6 (praca aturala) dla wartości mocy a wale P osiągiętej przez silik przy pracy ieaturalej ( ), odczytać wartości: I, cosϕ, η,, Q. Porówaie wyików zestawić w tabeli 9.9. Tabela 9.8. Pomiary Obliczeia U I P w F 1 F 2 P 1 F M P cosϕ η s Q V A W kg kg W N N m W - % % var Tabela 9.9. Rodzaj pracy P I cosϕ η Q W A - % obr/mi var Naturala Nieaturala Przeprowadzić dyskusję otrzymaych wyików.

157 2.8. Wykaz przyrządów i aparatów Należy, zgodie z wytyczymi podaymi w części ogólej skryptu podać wszystkie przyrządy pomiarowe, urządzeia i aparaty wykorzystywae w ćwiczeiu. Zagadieia do samodzielego opracowaia 1. Budowa i zasada działaia silika. 2. Prędkość pola wirującego, prędkość obrotowa wirika, poślizg, sposób wyzaczaia prędkości obrotowej pola a podstawie zaych obrotów wirika. 3. Metody rozruchów silika oraz ich praktycze zastosowaie. 4. Kryteria stosowaia rozruchu silika za pomocą przełączika gwiazda - trójkąt oraz zalety i wady tego rozruchu. 5. Charakterystyka mechaicza silika M = f(). 6. Wpływ obciążeia silika a współczyik mocy cosϕ i jego sprawość. 7. Wpływ apięcia zasilającego a pracę silika, szczególie a momet obrotowy i prąd. 8. Charakterystyka apięciowo - prądowa biegu jałowego, oraz prąd biegu jałowego. 9. Czyiki powodujące przeciążeie silika. 10.Praca ieaturala silika: a czym polega, kiedy może być stosowaa oraz skutki takiej pracy. 11.Sposoby regulacji prędkości obrotowej silika. 12.Zmiaa kieruku obrotów w silikach uruchamiaych bezpośredio i za pomocą przełączika gwiazda - trójkąt. 13.Obliczaie mocy a wale a podstawie pomiarów próby obciążeia silika. 14.Obliczaie mometu zamioowego a podstawie tabliczki zamioowej silika. 15.Czy silik o apięciu U = 220/380 V moża zasilić z sieci trójfazowej o apięciu przewodowym U = 380 V, jeżeli tak, to w jaki sposób? Literatura: [ 10, 12, 16, 17 ]